Robot tuyến tính phòng chính xác cho hệ thống chiết rót tùy chỉnh trong phân tích sinh học

• Những gì cần thiết: robot tuyến tính drylin ® E-room, bao gồm trục đai răng drylin ® ZLW-0630 có động cơ và trục thanh răng và bánh răng drylin ® GRQ, động cơ bước NEMA, cáp động cơ chainflex ® và xích năng lượng nhựa loại E2
• Yêu cầu: Kích thước hệ thống nhỏ gọn với diện tích sử dụng hiệu quả cao; các yêu cầu nghiêm ngặt về hóa chất, vệ sinh và độ tinh khiết cao cấm bôi trơn hệ thống; độ bền cao, vận hành đơn giản và độ chính xác cao; hiệu quả về chi phí
• Ngành: Công nghệ y tế
• Thành công cho khách hàng: Một hệ thống mạnh mẽ, nhỏ gọn, chạy êm và đáng tin cậy đã được phát triển. Giải pháp kinh tế. Tính mô-đun của robot tuyến tính trong phòng cũng cho phép thích ứng linh hoạt với các thông số kỹ thuật về kích thước.

Công ty M2-Automation có trụ sở tại Berlin chuyên sâu phát triển và chế tạo các thiết bị để sản xuất các hệ thống chẩn đoán và chuẩn bị mẫu với khối lượng phân phối rất thấp. Các hệ thống tùy chỉnh được sử dụng trên toàn thế giới để xử lý chất lỏng phức tạp. Chúng được sử dụng cho nghiên cứu y tế và phân tích môi trường, ví dụ như cho các hệ thống phân phối vi mô y tế để phân phối chính xác, không tiếp xúc các chất lỏng và huyền phù hóa học và sinh học trong phạm vi picolitre và nanolitre.

Để xây dựng một hệ thống chiết rót tùy chỉnh trong lĩnh vực phân tích sinh học và công nghệ y tế, một giải pháp linh hoạt để chiết rót tự động các thể tích chiết rót khác nhau từ 0,05 ml đến 500 ml vào các bình khác nhau đã được thực hiện.
Một robot tuyến tính trong phòng đã được xây dựng cho hệ thống chiết rót để tối ưu hóa tỷ lệ không gian sử dụng hiệu quả so với kích thước hệ thống tuyệt đối, vì không gian trong phòng thí nghiệm thường rất đắt đỏ. Kích thước bên ngoài của hệ thống là 1.600 x 1.900 x 800 mm, trong khi diện tích làm việc khả dụng là 1.105 x 525 mm.

Ngoài ra, các hệ thống và thiết bị trong môi trường phòng thí nghiệm thường phải tuân theo các yêu cầu nghiêm ngặt về hóa chất, vệ sinh và độ sạch cao, mà cổng cũng phải đáp ứng. Bụi bẩn không được phép có trong phòng thí nghiệm. Vì lý do này, việc sử dụng chất bôi trơn trong cổng cũng sẽ là một tiêu chí loại trừ rõ ràng. Hệ thống cũng cần phải không cần bảo trì và do đó phải thân thiện với người dùng nhất có thể.
Các yêu cầu khác đối với rô-bốt tuyến tính trong phòng là độ bền cao, vận hành đơn giản và độ chính xác cao nhất có thể để có thể thực hiện quy trình định lượng cho các thể tích và độ nhớt khác nhau ở tốc độ thích hợp theo cách có thể tái tạo được.

Cuối cùng, nhà thiết kế chịu trách nhiệm tại M2-Automation cũng chú ý đến trọng lượng thấp nhất có thể, loại nhỏ gọn nhưng vẫn có thể bao phủ diện tích làm việc tương đối lớn và tính hiệu quả về mặt chi phí của thiết kế mới.

Khi thiết kế hệ thống chiết rót tùy chỉnh, nhà thiết kế chịu trách nhiệm đã chọn một robot tuyến tính E-room không cần bôi trơn và không cần bảo trì drylin ® Một số trục tuyến tính được kết hợp trong các giàn để thực hiện chuyển động đa chiều. Vì tất cả các bộ phận chuyển động của trục đều được trang bị ổ trục trơn bằng polyme, nên các trục tuyến tính hoạt động mà không cần bôi trơn. Vì lý do này, các hệ thống này cũng được sử dụng trong các hệ thống xử lý chất lỏng khác trong công nghệ phòng thí nghiệm.

Các cổng kết nối sẵn sàng chứa các mô-đun tuyến tính drylin ® lắp ráp sẵn hoặc các trục tuyến tính drylin ® với động cơ bước NEMA.
Hai trục đai răng drylin ® ZLW-0630 lắp theo chiều ngang chắc chắn với động cơ được sử dụng làm trục x. Chúng đặc biệt phù hợp cho các nhiệm vụ định vị ở những nơi có không gian hạn chế. Chiều cao khoảng sáng gầm chỉ 31 mm với chiều dài hành trình là 1.100 mm. Chiều dài trục được tùy chỉnh để đáp ứng các yêu cầu của M2-Automation. Hai trục song song ghép cơ học dài 600 mm, cũng có kích thước lắp đặt ZLW-0630, được sử dụng cho hướng y. Và một trục thanh răng và bánh răng drylin ® GRQ đã được chọn làm trục z cho mô-đun phân phối. Hành trình 240 mm có thể được chia tỷ lệ bất kỳ lúc nào nếu cần. Ngoài ra, trục drylin ® GRQ đã được trang bị một giá đỡ có thể kẹp thay đổi để kích hoạt công tắc tiệm cận tích hợp. Điều này cho phép thiết lập và thay đổi vị trí nhả chính xác một cách nhanh chóng, tăng độ chính xác.

Nhìn chung, tính mô-đun của robot tuyến tính trong phòng cho phép tùy chỉnh linh hoạt theo thông số kỹ thuật về kích thước. Nó cũng đáp ứng mọi yêu cầu về độ chính xác định vị, tốc độ và độ bền trong ứng dụng. Tỷ lệ giá thành-hiệu suất của các mô-đun tuyến tính cũng là một yếu tố quyết định đối với M2-Automation. Độ chính xác định vị của cổng trục là +/- một milimét. Hiện tại, có thể chiết rót tới 1.400 chai trong một chu kỳ hệ thống. Hệ thống trục định vị kim chiết rót chính xác vào từng cổ chai. Tốc độ di chuyển tối đa là 300 m/giây.

Động cơ bước NEMA 11, 17 và 23 với bộ mã hóa gia tăng quang học được sử dụng trong vòng điều khiển khép kín. Công tắc tiệm cận chính xác cảm ứng đã được chọn làm công tắc giới hạn. Ngoài ra, cáp động cơ chainflex và chuỗi xích điện tử E2 nhỏ gọn của chúng tôi hoàn thiện dự án. Chuỗi năng lượng bảo vệ cáp khỏi bị mài mòn.